Prije nego što naučimo o konceptu kao što su modeli podataka, proučimo njihove tipove, klasifikacije i razmotrimo detaljan opis, potrebno je razumjeti samo značenje informatike, koje uključuje ove koncepte i sva područja, proučavalo se. U ovom članku ćemo razmotriti osnovne pojmove i stubove ove nauke, a posebno ćemo govoriti o tipovima struktura podataka, odnosima u njima i još mnogo toga.
Šta je informacija i informatika?
Da biste prešli na proučavanje strukture modela podataka, morate razumjeti šta su ti podaci i informacije u principu.
Apsolutno u svakom trenutku postojanja ljudskog društva, informacije su imale ogromnu ulogu, odnosno informacije koje je primila osoba iz ogromnog i raznolikog svijeta oko nas. Na primjer, čak su nam primitivni ljudi ostavljali informacije o svom jednostavnom načinu života i tradicijama uz pomoć slika na stijenama.
Od tada su ljudi napravili brojna naučna otkrića, prikupljali informacije o svojim prethodnicima i akumulirali informacije iz svakodnevnogvijesti, na taj način dobijajući sve više i više informacija i dajući im kvalitete kao što su vrijednost i pouzdanost.
Vremenom je količina informacija postala toliko ogromna i ogromna da čovječanstvo nije bilo u stanju samostalno ih pohraniti u svoju memoriju, ručno ih obraditi i izvršiti bilo kakve radnje na njima. Zbog toga se javila potreba za današnjom fundamentalnom naukom – informatikom, u čijem djelokrugu spada i područje ljudske djelatnosti povezano s različitim transformacijama informacija. Informatika pokriva gotovo svako područje našeg života: od jednostavnih matematičkih proračuna do složenog inženjerskog i arhitektonskog dizajna, kao i stvaranja animiranih i animiranih filmova. Postavlja sebi osnovne ciljeve kao što su automatska obrada, strukturiranje, skladištenje i prijenos informacija.
U današnjoj temi posebno ćemo se dotaknuti strukturiranja informacija, naime govorit ćemo o modelu podataka. Međutim, prije toga treba razjasniti još neke stvari koje se direktno odnose na temu našeg razgovora. Naime: baze podataka i DBMS.
Baze podataka i DBMS
Baze podataka (DB) su tip strukturiranih informacija.
Izraz se odnosi na zajednički skup informacija koji je logički povezan. Baze podataka su strukture koje se aktivno koriste na dinamičkim stranicama sa ogromnim količinama informacija. Na primjer, to su resursi raznih internetskih trgovina, portala fondovamediji ili drugi korporativni izvori.
Sistemi za upravljanje bazama podataka (DBMS) je skup različitih softvera dizajniranih da kreiraju baze podataka, održavaju ih u ispravnom obliku i organiziraju brzu pretragu traženih informacija u njima. Primjer široko korištenog DBMS-a je Microsoft Access, koji je objavljen u jednoj liniji Microsoft Office-a. Posebnost ovog DBMS-a je da je zbog prisustva VBA jezika u njemu moguće kreirati aplikacije u samom Accessu koje rade na bazi baza podataka.
Baze podataka se mogu klasifikovati prema nekoliko različitih kriterijuma:
- Prema tipu modela (o njima će biti reči).
- Prema lokaciji skladištenja (hard disk, RAM, optički diskovi).
- Po vrsti upotrebe (lokalno, odnosno jedan korisnik ima pristup; medij, odnosno podatke u bazi može pregledati više ljudi; generalno - takve baze podataka se nalaze na više servera i personalnih računara, odnosno mogućnost pregleda informacija u njima ima pravo veliki broj ljudi).
- Prema sadržaju informacija (naučnih, istorijskih, leksikografskih i drugih).
- Po stepenu sigurnosti baze (centralizovano i distribuirano).
- Po homogenosti (heterogeno i homogeno, respektivno).
A takođe i za mnoge druge, manje značajne karakteristike.
Glavni dio takve baze podataka su modeli podataka. Oni predstavljajuskup informacionih struktura i operacija za njihovu obradu, pojednostavljujući i ubrzavajući proces organizacije traženja traženih informacija.
Modeli sistema podataka: klasifikacija
Postoji veliki izbor baza podataka, ali sve su zasnovane na uobičajenijim i fundamentalnim modelima. Klasifikacija informacionih modela podataka je također podijeljena na mnogo različitih tipova. Evo najčešće korištenih kategorija:
- hijerarhijski model;
- mrežni dijagram;
- relacijski model;
- objektno orijentirane šeme.
Sve ove vrste modela podataka razlikuju se jedni od drugih po prirodi prezentacije i skladištenja informacija u njima.
Kriterijumi za odabir pravog modela
Korisnik može kreirati bazu podataka sa bilo kojim od gore navedenih tipova. Međutim, treba napomenuti da izbor modela podataka određuje ovisnost o nekim faktorima.
Najvažniji kriterijum je da li DBMS koji koristi klijent podržava određeni model. Većina DBMS-ova je izgrađena na takav način da se korisniku predstavlja model podataka koji će se koristiti, međutim neki od njih podržavaju nekoliko različitih analoga odjednom. Pogledajmo njihove karakteristike jednu po jednu.
Hijerarhijski model
To je jedan od tipova modela prezentacije podataka, koji ih organizuje kao kolekciju elemenata koji su raspoređeni od opšteg ka posebnom.
Struktura je obrnuto stablo. Za pristup jednom određenom fajlupostoji jedan način.
Hijerarhijski model mora zadovoljiti tri osnovna uslova:
- Svaki čvor nižeg nivoa može biti povezan samo sa jednim čvorom višeg nivoa.
- Postoji samo jedan glavni korijenski čvor u hijerarhiji, koji nije podređen nijednom drugom čvoru i nalazi se na najvišem nivou.
- Postoji samo jedan put do bilo kojeg čvora u hijerarhiji od korijenskog čvora.
Tip veze je jedan prema više.
mrežni model
Umnogome se oslanja na hijerarhijski, s tim da ima dosta zajedničkog. Glavna razlika između ova dva je tip veze, što implicira odnos više prema mnogo, što znači da veze mogu postojati između različitih čvorova.
Prednost mrežnog modela je što troši manje računarskih resursa u smislu memorije i brzine od ostalih modela.
Nedostatak ove šeme je što ako trebate promijeniti strukturu pohranjenih podataka, morat ćete promijeniti sve aplikacije koje rade na osnovu ovog mrežnog modela, jer takva struktura nije nezavisna.
Relacijski model
Danas je najčešći. Objekti i odnosi između njih u ovom modelu podataka predstavljeni su tabelama, a relacije u njima se smatraju objektima. Kolone u takvoj tabeli nazivaju se polja, a redovi zapisi. Svaka tabela relacionog modela mora zadovoljitisljedeća svojstva:
- Apsolutno sve njegove kolone su homogene, odnosno svi elementi koji se nalaze u jednoj koloni moraju imati isti tip i maksimalnu dozvoljenu veličinu.
- Svaka kolona ima svoje jedinstveno ime.
- U tabeli ne bi trebalo biti identičnih redova.
- Red po kojem se redovi i kolone pojavljuju u tabeli može biti proizvoljan.
Relacioni model takođe uzima u obzir tipove relacija između ovih tabela, uključujući odnose jedan-prema jedan, jedan-prema-više i mnogo-prema-više.
Baze podataka izgrađene na tabelarnom relacionom modelu su fleksibilne, prilagodljive i visoko skalabilne. Svaki objekt podataka je raščlanjen na najmanje i najkorisnije fragmente.
Objektno orijentisani model
U objektno orijentisanom modelu konstrukcije podataka, baze podataka su definisane skupom softverskih elemenata za višekratnu upotrebu sa srodnim funkcijama. Postoji nekoliko različitih objektno orijentiranih baza podataka:
- Multimedijalna baza podataka.
- Hypertext baza podataka.
Prva uključuje medijske podatke. Može sadržavati različite slike koje se, na primjer, ne mogu pohraniti u relacijski model.
Hipertekstualna baza podataka dozvoljava bilo kom objektu baze podataka da bude povezan sa bilo kojim drugim objektom. Ovo je prilično zgodno za organiziranje komunikacije u skupu različitih podataka, međutim, takav model je daleko od idealnog kada se provodinumeričke analize.
Možda je objektno orijentisani model najpopularniji i korišćeni model, jer može sadržati informacije u obliku tabela, poput relacionih, ali, za razliku od njega, nije ograničen na tabelarne zapise.
Malo više informacija
Hijerarhijski model je prvi put korišćen u računarskoj nauci 60-ih godina prošlog veka od strane IBM-a, ali danas je njegova popularnost splasnula zbog niske efikasnosti.
Model mrežnih podataka je već bio popularan 70-ih godina, nakon što ga je zvanično definisala Konferencija o jezicima sistema baza podataka.
Relacijske baze podataka se obično pišu u jeziku strukturiranih upita (SQL). Ovaj model je objavljen 1970.
Zaključci
Dakle, možemo sumirati pitanja koja smo danas razmatrali sa sljedećim kratkim zaključcima:
- Podaci na personalnim računarima (PC) mogu biti pohranjeni strukturno u obliku posebnih baza podataka.
- Jezgro svake baze podataka je njen model.
- Postoje četiri glavna tipa modela podataka: hijerarhijski, mrežni, relacijski, objektno orijentirani.
- U hijerarhijskom modelu, struktura izgleda kao obrnuto drvo.
- U modelu mreže, postoje veze između različitih čvorova.
- U relacionom modelu, odnosi između objekata su predstavljeni kao tabele.
- U objektno orijentiranom modelu, odnosi između elemenata mogu biti predstavljeni tabelama, ali nisu ograničeni na njih.
U potonjem slučaju, na primjer, može postojatitekst i slike.
